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Poröse Gläser als Additive für Farben und Putze zur Verbesserung des Rauklimas

(9.10.2014) Die verschärften Dämm- und Isolierstandards können schnell zu einer ho­hen Luftfeuchtigkeit in Wohnräumen beitragen - die Folge: Schimmel. „Feuchteregu­lierende Baustoffe gewinnen daher immer mehr an Bedeutung“, erklärt Ferdinand So­morowksy, Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC in Würz­burg. Der Forscher und sein Team entwickeln gemeinsam mit der Universität Bayreuth und Keimfarben Zusätze für Farben und Putze, die ausgleichend auf die Raumfeuchte wirken. Als Additive verwenden die Projektpartner poröse Gläser, deren Porengröße, -volumen und Partikelform sich gezielt beeinflussen lassen. Die Glaspartikel, die insbe­sondere in der Form von Flakes untersucht wurden, nehmen Wasser aus der Raumluft besonders schnell auf, speichern es und geben es langsam wieder ab.


Rasterelektronenmikroskopaufnahme (REM) von Glasflakes. © Fraunhofer ISC / F. Somorowsky

„Wände und Decken bieten große Flächen, die für das Feuchtemanagement genutzt werden können. Wenn wir die Glaspartikel in Gipse, Putze und Farben für Innenwände einbringen, können sie täglich und jahreszeitlich bedingte Feuchteschwankungen ab­puffern. Die Wohnung ist dann einfach behaglicher. 95 bis 98 Prozent der bislang er­hältlichen Putze haben keine Zusätze“, erläutert Somorowsky.

Die Glaspartikel basieren auf Vycor-Glas®, bei dem sich durch Anpassen der Prozess­parameter die Porenbildung gezielt einstellen lässt. Im Gegensatz zu anderen Materi­alien mit Sorptionseigenschaften wie Zeolithe oder Keramiken lassen sich runde Parti­kel, Fasern und Flakes produzieren. Möglich sind Füllstoffe mit Porengrößen zwischen wenigen Nano- bis zu mehreren Mikrometern. Und indem die Porengröße minimal ver­ändert wird, lässt sich das Material für unterschiedliche Temperaturen und verschie­dene Anwendungen auslegen - wie Wohn-, Feucht – oder Kellerräume. Die ungiftigen und nicht brennbaren porösen Gläser sind preisgünstig und konnten schon in Vorver­suchen in großen Mengen von mehreren 100 Kilogramm hergestellt werden.

In Praxistests haben die Wissenschaftler bereits nachgewiesen, dass Putze mit einge­arbeiteten Glasflakes im Vergleich zu Zeolithen und Holzfaserplatten, die ebenfalls zur Feuchteregulierung verwendet werden, deutlich mehr Feuchtigkeit aufnehmen und diese auch wieder vollständig abgeben können. Die Tests wurden bei konstanter Tem­peratur und einer Luftfeuchtigkeit durchgeführt, die einem normalen Innenraumklima nachempfunden wurde.

Halber Liter Wasser bei einem 30 m³-Raum

Auch in weiteren Untersuchungen mit Referenzputzen erwies sich das anorganische Material dem Vernehmen nach als überlegen: Bei steigender Luftfeuchtigkeit sei die Massenzunahme und damit die Wasseraufnahme bei dem mit Glasflakes versetzten Putz deutlich höher als bei den Vergleichsmaterialien. „In einem 30 m³-Raum stehen über Decke und Wände etwa 40 m² Fläche für einen feuchteregulierenden Putz zur Verfügung. Um die Luftfeuchtigkeit von 72 auf 47 Prozent Luftfeuchte zu reduzieren, müssten rund 180 Milliliter Wasser aufgenommen werden können. Tatsächlich kann unser Putz mit Glasflakes mehr als einen halben Liter Wasser adsorbieren“, verspricht Somorowsky.

Außerdem können die porösen Glasflakes die Energiebilanz eines Gebäudes positiv beeinflussen:

  • Wird bei hoher Luftfeuchte Wasser an der Glasoberfläche angereichert, macht die dabei freiwerdende Energie die Raumluft trockener und wärmer.
  • Bei geringer Luftfeuchte und Desorption wird die Raumluft abgekühlt und feuchter.

Diese Vorgänge laufen sowohl im Winter als auch im Sommer ab, so dass man primäre Energie zum Heizen oder Kühlen einsparen kann. Vor allem beim Heizungsbetrieb ver­bessern gleichmäßig in der Putzschicht verteilte Glasflakes das Raumklima.

Aussichten?!

Derzeit prüfen die Projektpartner wie sich die glasbasierten Werkstoffe unter zusätz­lichen Farbschichten und Tapeten verhalten. Sie gehen davon aus, dass es noch et­wa zwei Jahre dauern wird, bis die umweltfreundlichen, feuchteregulierenden Putze in den Fachhandel kommen.

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